環(huán)刀法測量土密度裝置由以下部分組成:
1. 核心取樣工具——環(huán)刀
材質(zhì)與結(jié)構(gòu):通常為不銹鋼制成的圓柱形金屬圓環(huán),具有鋒利的邊緣和光滑的內(nèi)壁。標準尺寸一般為:高度約5cm、內(nèi)徑6~8cm(具體規(guī)格可能因標準而異)。
功能作用:用于切入土體并取出完整原狀土樣,確保試樣體積已知且形狀規(guī)則(圓柱體),便于后續(xù)計算。
2. 輔助工具組
修土刀/刮刀
用途:清理環(huán)刀外多余的土壤,整平樣品表面以保證精度。
特點:刀刃薄而靈活,適合精細操作。
天平(電子秤)
量程要求:需覆蓋典型濕土質(zhì)量范圍(如0~500g或更大),精度至少達到0.1g。
作用:精確稱量取滿環(huán)刀后的濕土總質(zhì)量。
烘干設(shè)備(烘箱)
溫控范圍:常設(shè)定在105℃~110℃,用于將土樣徹*干燥至恒重狀態(tài)。
配套容器:陶瓷坩堝或鋁盒,用于盛放土樣進行烘干處理。
游標卡尺/千分尺
測量對象:校驗環(huán)刀的實際尺寸(內(nèi)徑、高度),確保理論體積與實際一致。
精度要求:一般需達到0.01mm級以提高測量準確性。
記錄表格與標簽
內(nèi)容包含:取樣編號、位置深度、初始質(zhì)量、烘干后質(zhì)量、計算結(jié)果等。
目的:規(guī)范原始數(shù)據(jù)采集,避免混淆不同樣本的信息。
干燥劑(可選)
在潮濕環(huán)境中使用時,可在天平旁放置硅膠干燥劑以減少環(huán)境濕度對稱重的影響。
4. 環(huán)刀法測量土密度裝置可選擴展組件
定向錘擊裝置(針對硬質(zhì)密實土壤):當(dāng)遇到較硬土層難以直接壓入時,可通過輕輕敲擊環(huán)刀頂部使其緩慢進入土中,但需注意控制力度以免破壞結(jié)構(gòu)。
密封袋/保鮮盒:臨時儲存未及時測試的新鮮土樣,防止水分蒸發(fā)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。
工作原理簡述
取樣:將環(huán)刀垂直壓入預(yù)定深度的土層中,取得一定體積的原狀土樣;
稱重:立即稱量濕土加環(huán)刀的總質(zhì)量,減去空環(huán)刀重量得濕土凈重;
烘干:將土樣放入烘箱至恒重,記錄干土質(zhì)量;
計算:通過公式 ρ = m / V(其中m為干土質(zhì)量,V為環(huán)刀容積)得出干密度值。
